Czym są wskaźniki energetyczne naszego budynku? Na ile są istotne przy doborze źródła ogrzewania, takiego jak pompa ciepła?
Współczynnik EP – to najczęściej występujący współczynnik w charakterystykach energetycznych. Na jego podstawie specjaliści dobierają odpowiednią moc systemu grzewczego. Skrót EP pochodzi od energii pierwotnej, która oznacza ilość energii nieodnawialnej, jaką budynek może pozyskać z nieodnawialnych surowców energetycznych, czyli energii zawartej w paliwach i nośnikach, takich jak węgiel, gaz czy ropa naftowa, a także energia elektryczna. Zaspokojenie potrzeb na energię nieodnawialną odnosi się także do konieczności wytworzenia energii cieplnej, potrzebnej do ogrzania i chłodzenia budynku, jego wentylacji, podgrzania wody użytkowej oraz wytworzenia energii elektrycznej niezbędnej do funkcjonowania urządzeń elektrycznych.
Unormowania prawne z 2017 roku określają dopuszczalną wartość wskaźnika EP, nie większą niż 95 kWh/ (m2 x rok) dla domów jednorodzinnych i 85 kWh/(m2 x rok) w budynkach wielorodzinnych. Nowo projektowane budynki, które będą oddane do użytku w 2021 roku, są projektowane i budowane z takich materiałów, by współczynnik EP nie przekraczał wartości 70 kWh/m2 na rok dla budynku jednorodzinnego.
Wskaźnik energii końcowej EK
Współczynnik EK opisuje minimalną ilość energii cieplnej, dostarczonej do granic ścian budynku mieszkalnego. Współczynnik ten jest ściśle zależny od przenikalności ciepła przez przegrody zewnętrzne oraz wentylację w naszym domu. Jest to wartość odpowiednio mniejsza od wartości EP z uwagi na to, że przez przegrody zewnętrzne warstwowe, czyli ściany, stropy, podłogi, a także przegrody typowe, jak okna i drzwi, wydostają się pewne ilości ciepła. Różnica między współczynnikami EP i EK określa, czy są to wartości znikome i mamy do czynienia z bardzo dobrze zaizolowanym budynkiem, który wolno traci ciepło, czy jednak jest odwrotnie i niestety przez przegrody ucieka duża ilość ciepła, co warunkuje konieczność dostarczania większej ilości energii pierwotnej, za którą płacimy.
Współczynnik energii użytkowej EU to ilość energii cieplnej odczuwalna przez człowieka
w pomieszczeniu. Jest ona najmniejszą wartością spośród tych trzech wskaźników. Wartość ta uwzględnia sprawności systemów ogrzewania i przygotowania ciepłej wody. Jest to wartość odpowiednio mniejsza od wartości EK, z uwagi na to, że w każdym systemie grzewczym występują straty ciepła na połączeniach rur, zaworach itp. Jeżeli wartość wskaźnika energii końcowej jest niewiele większa od wskaźnika energii użytkowej, znaczy to, że w budynku występuje wysoko sprawny system ogrzewania.
Czym są i o czym mówią współczynniki efektywności pompy ciepła?
COP (ang. Coefficient of Performance) to współczynnik efektywności (wydajności) pracy pompy ciepła. Określa on, ile energii cieplnej urządzenie dostarcza do budynku, w stosunku do ilości energii elektrycznej, jaką pobiera na potrzeby realizacji żądanego procesu np. ogrzewania.
Współczynnik COP dotyczy chwilowej efektywności urządzenia i odnosi się do dwóch konkretnych temperatur, w jakich pracuje pompa ciepła. Jest to temperatura górnego źródła ciepła oraz temperatura dolnego źródła ciepła. Górnym źródłem ciepła w przypadku pompy ciepła typu powietrze-woda jest woda krążąca w obiegu centralnego ogrzewania. Zatem temperatura górnego źródła ciepła, czyli temperatura wody w instalacji c.o. może wynosić np. 35°C (w przypadku ogrzewania podłogowego) lub np. 45–60°C (w przypadku ogrzewania grzejnikowego). Dolnym źródłem ciepła w przypadku powietrznych pomp ciepła jest atmosferyczne powietrze zewnętrzne, które w okresach zimowych w najmroźniejszych rejonach Polski może sięgać nawet -25°C. W przypadku powietrznych pomp ciepła temperatura powietrza zewnętrznego jest równoznaczna z temperaturą dolnego źródła ciepła.
Pompa ciepła jest najefektywniejsza w wyższych temperaturach dolnego źródła ciepła i niższych temperaturach górnego źródła ciepła. Wtedy zużywa najmniejsze ilości energii elektrycznej. Dlatego najbardziej energooszczędnym (pod kątem zużycia energii elektrycznej przez pompę ciepła) systemem ogrzewania jest ogrzewanie podłogowe, ponieważ jest ono zasilane niższą temperaturą wody, niż instalacja grzejnikowa. Oznacza to, że przy takiej samej temperaturze powietrza zewnętrznego np. +7°C, pompa ciepła współpracująca z instalacją ogrzewania podłogowego, czyli przy temp. wody 35°C, osiągnie wartość współczynnika efektywności COP na poziomie np. 4,56 i ta sama pompa ciepła, w tej samej temperaturze zewnętrznej, współpracująca z instalacją grzejnikową, osiągnie wartość współczynnika COP 3,32. Dzieje się tak dlatego, że pompa musi podwyższyć temperaturę wody o 15°C dla instalacji grzejnikowej, względem tego, co musi zrobić przy ogrzewaniu podłogowym, a podwyższanie temperatury niesie za sobą wzrost mocy sprężarki albo jej dłuższy czas pracy. Moc elektryczna agregatu sprężarkowego rośnie, a w ogólnym wzorze na COP znajduje się ona w mianowniku, więc ogólna wartość COP w takim wypadku spada.
SCOP – czyli sezonowy współczynnik COP
Wartość tego współczynnika pokazuje obraz pracy urządzenia w warunkach rzeczywistych. Współczynnik efektywności SCOP określa ilości energii cieplnej wyprodukowanej w całym sezonie grzewczym w temperaturach zewnętrznych, które panują w danej strefie temperaturowej, w stosunku do energii elektrycznej pobranej przez urządzenie pracujące w danych warunkach górnego źródła ciepła. Wartość SCOP jest zdecydowanie bardziej miarodajna i bliższa rzeczywistym parametrom pracy niż COP. Za pomocą współczynnika efektywności SCOP możemy obliczyć, ile średnio wyniesie nas koszt ogrzewania domu za pomocą pompy ciepła.
SPF
Współczynnik opisujący rzeczywistą efektywność pracy instalacji pompy ciepła. Sposób jego obliczania polega na takiej zasadzie jak COP i SCOP, ale dotyczy rzeczywistych warunków, w jakich pracuje instalacja i obliczany jest na podstawie dokładnego zmierzenia zużycia prądu oraz ilości dostarczonego ciepła przez urządzenia pomiarowe na istniejącym systemie. SPF to wartość opisującą efektywność pompy w ciągu całego roku z uwzględnieniem zmian temperatury zewnętrznej, zmiennego zapotrzebowania na ogrzewanie i c.w.u. w warunkach rzeczywistych.
